熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用1．公式：ΔU＝Q＋W。物理量ΔUWQ大于零物體的內(nèi)能增加外界對物體做功物體吸熱小于零物體的內(nèi)能減少物體對外界做功物體放熱等于零物體的內(nèi)能不變物體對外界(或外界對物體)不做功物體與外界絕熱①只有絕熱過程Q＝0，ΔU＝W，用做功可判斷內(nèi)能的變化。②只有在氣體體積不變時，W＝0，ΔU＝Q，用吸熱、放熱情況可判斷內(nèi)能的變化。③若物體內(nèi)能不變（ΔU=0），則功W和熱量Q不一定為零，而是滿足W+Q=0，即功與熱量符號相反且大小相等。因此，在判斷內(nèi)能變化時需全面考慮兩者的影響。④對于氣體，做功W的正負(fù)一般要看氣體體積變化情況，氣體體積縮小，W>0；氣體體積增大，W<0。C．若氣體溫度升高1思路點(diǎn)撥：(1)由＝C可知，P、V、T三者的變化關(guān)系。(2)利用ΔU＝W＋Q可以判定W、Q、ΔU的變化，還要注意符號法則。AC[理想氣體的內(nèi)能僅取決于溫度。若壓強(qiáng)和體積不變，則溫度不變，其內(nèi)能亦不變，A正確；由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W知，溫度升高時，壓強(qiáng)不一定增大，B錯誤。]K，ΔU相等時，等容過程W=0；等壓過程中，體積增大則W<0。因此，等容過程吸收的熱量一定小于等壓過程所吸收的熱量，選項(xiàng)C正確。氣體壓強(qiáng)由分子不斷撞擊器壁產(chǎn)生，與是否失重?zé)o關(guān)，選項(xiàng)D錯誤。(1)氣體體積V的變化是做功的標(biāo)志（除自由膨脹外，通常情況下，V增大時，氣體對外做功，W<0；反之，氣體對內(nèi)做功，W>0）。(2)對于理想氣體要抓住溫度T變化是內(nèi)能變化的標(biāo)志(T升高，內(nèi)能增加ΔU＞0，反之，內(nèi)能減少ΔU＜0)。熱力學(xué)第二定律及其應(yīng)用兩個溫度不同的物體進(jìn)行接觸時，熱量會自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，而低溫物體不可能自發(fā)地將熱量傳給高溫物體。要實(shí)現(xiàn)低溫物體向高溫物體傳遞熱量，必須借助外界的幫助，來產(chǎn)生其他影響或引起其他變化。兩種不同氣體能夠自發(fā)地相互混合，形成均勻的混合氣體，然而這種均勻狀態(tài)不會自發(fā)地分離回原來的兩種氣體。物體在水平面上運(yùn)動，因摩擦而逐漸停下來，但絕不可能出現(xiàn)物體吸收原來傳遞出去的熱量后，在地面上重新運(yùn)動起來。氣體可自發(fā)地向真空容器膨脹，但絕不可能出現(xiàn)氣體自發(fā)地再從容器中流回，使容器變?yōu)檎婵?。掌握熱力學(xué)第二定律時，要注意理解其本質(zhì)，即熱力學(xué)第二定律是對宏觀自然過程進(jìn)行方向的說明。凡是對這種宏觀自然過程進(jìn)行方向的說明，都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述。本章對熱力學(xué)第二定律的表述很多，這些不同形式的表述都是等價的。思路點(diǎn)撥：(1)看能否自發(fā)完成。(2)看是否有其他影響或變化。BC[外界影響下，熱量可從低溫物體傳遞至高溫物體。空調(diào)耗電必大于室內(nèi)降溫釋放的熱量，A錯誤，B正確；加熱物體使其運(yùn)動而不產(chǎn)生其他效應(yīng)違背熱力學(xué)第二定律，D錯誤，C正確。](1)自然界中一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，都是不可逆的。(2)理解的關(guān)鍵是“自發(fā)”和“不產(chǎn)生其他影響”。如圖所示，噴霧器內(nèi)有10L水，上部封閉有1atm的空氣2L。關(guān)閉噴霧閥門，用打氣筒向噴霧器內(nèi)再充入1atm的空氣3L(設(shè)外界環(huán)境溫度一定，空氣可看作理想氣體)。1．當(dāng)水面上方氣體溫度與外界溫度相等時，求氣體壓強(qiáng)，并從微觀上解釋氣體壓強(qiáng)變化的原因。2．打開噴霧閥門，噴霧過程中封閉氣體可以看成等溫膨脹，此過程氣體是吸熱還是放熱？簡要說明理由。提示：p1V1＝p2V2。p2＝2.5atm。微觀解釋：影響氣體壓強(qiáng)的兩個微觀因素：一是分子平均動能；二是分子的數(shù)密度。溫度不變，分子平均動能不變，體積減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，所以壓強(qiáng)增加。2．吸熱。氣體對外做功而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q可知?dú)怏w吸熱。[深度思考]如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達(dá)狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達(dá)狀態(tài)c。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac。則(C[由理想氣體狀態(tài)方程知＝＝，故Tc＝Tb；過程a